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배터리 액체 냉각 시스템의 주요 역할:
효율적으로 열 균형을 유지합니다,
온도를 정밀하게 제어하여 배터리 시스템 전력 밀도를 높입니다,
배터리 수명을 연장합니다.
배터리 시스템을 설계할 때 엔지니어는 내부 액체 냉각 시스템에 특히 주의를 기울입니다. 자연 냉각 및 공기 냉각 기술(공기 흐름에 의존하고 고출력 리튬 이온 배터리 애플리케이션에는 한계가 있음)과 달리 액체 냉각 시스템은 열전도율이 높은 액체 냉각제(일반적으로 냉각 유체 또는 열 전도성 액체)를 사용하여 배터리 온도를 조절합니다. 액체는 일반적으로 배터리 팩 내부에 밀봉되어 있으며 배터리 셀과 간접적으로 또는 직접적으로 접촉할 수 있습니다.
냉각판 기술을 사용하는 간접 액체 냉각은 에너지 저장소 및 전기 자동차에서 널리 사용되고 있으며 잘 정립되어 있습니다. 반면에 침수 냉각으로 알려진 직접 액체 냉각은 냉각 효과가 뛰어나지만 유지 관리가 더 복잡합니다.
파워 배터리 팩의 액체 냉각 시스템은 제어 시스템, 냉각액 순환 시스템, 온도 센서, 냉각수 및 중추적인 배터리 액체 냉각판으로 구성된 정교한 구성입니다. 냉각판은 배터리 온도를 정확하고 효율적으로 조절하여 배터리 기능을 극대화하는 시스템의 핵심 요소로 부상하고 있습니다.
배터리가 작동하기 시작하면 온도 센서가 팩 내부의 변화를 감지합니다. 온도가 상승하면 시스템이 냉각수 순환을 활성화합니다. 냉각수는 배터리 셀에서 열을 흡수하고 액체 냉각판을 통해 외부 공기와 열을 교환합니다. 제어 시스템은 온도 센서 피드백을 사용하여 냉각수 흐름과 라디에이터 작동을 조정하여 배터리를 이상적인 온도 범위 내로 유지합니다.
에너지 저장 배터리 액체 냉각 시스템은 파워 배터리 액체 냉각 시스템과 구조적, 운영적으로 유사합니다. 여기에는 액체 냉각판, 액체 냉각 장치(히터 옵션), 액체 냉각 파이프라인(온도 센서 및 밸브 포함), 고압 및 저압 하네스, 냉각수(에틸렌 글리콜-물 용액) 등의 필수 구성 요소가 포함됩니다. 그러나 열 교환 요구 사항, 발전 용량, 사용 시간, 작동 조건 등 특정 시나리오에 따라 설계와 적용이 달라지므로 액체 냉각판 선택에 차이가 있습니다.
다양한 통합 및 관리 기술이 적용된 배터리 팩의 경우 액체 냉각판의 소재, 유형 및 가공 방식이 다양합니다.
신뢰할 수 있는 액체 냉각판의 핵심은 가격이 아닙니다.
하지만 비표준 제품에 대한 설계를 고도로 맞춤화할 수 있는 엔지니어의 역량에 달려 있습니다,
성능 고려 사항의 우선순위 지정
구멍 크기, 중간 리브 및 치수와 같은 특정 기능으로 설계되었습니다. 액체 냉각판의 원재료는 몰딩 다이를 사용하여 압출되므로 생산 비용이 낮고 효율이 높습니다.
그러나 비교적 단순한 구조와 채널 설계의 유연성이 제한되어 있어 복잡한 열교환 회로를 수용할 수 없습니다. 따라서 열원과의 접촉 면적이 제한되어 열 교환 효율에 영향을 미칩니다.
이 솔루션은 일반적으로 적당한 열 교환 효율을 제공하며 주로 모듈 하단에 설치됩니다(아이온 LX 및 아우디 e-트론과 같은 모델에서 참조).
압출을 통해 형성되고 'S'자 모양으로 추가 스탬핑된 사문석 튜브는 배터리 셀과의 열 교환 표면적을 향상시켜 더 높은 효율을 보장합니다. 이 설계는 다양한 크기의 원통형 배터리의 열 교환에 적합하며, 사문석 냉각판 기술이 적용된 Tesla의 4680CTC 배터리 팩에서 그 예가 잘 드러납니다. 이 접근 방식은 접촉 면적을 크게 늘려 냉각 효율을 향상시킵니다.
스탬핑 워터 콜드 플레이트(리디렉션 링크 포함)는 정사각형 배터리 열교환 솔루션에 더 적합합니다. 풍부한 채널 설계, 복잡한 회로, 넓은 접촉 면적, 우수한 열 교환, 높은 생산 효율, 내압성 및 강도를 자랑합니다. 이 방식은 현재 가장 일반적인 배터리 열교환 솔루션입니다. 그러나 특정 열 교환 요구에 맞는 고유 한 금형 설계로 인해 스탬핑 된 액체 냉각판을 사용하면 금형 비용이 발생합니다.
롤 본드 액체 냉각판은 저렴한 비용과 가벼운 무게라는 장점이 있어 경량 설계에 대한 기준이 높은 배터리 애플리케이션에 더 적합합니다. 그러나 블로우 익스팬션 공정은 재료의 제한이 있어 더 부드러운 원료를 사용해야 하므로 강도와 내압성이 요구되는 애플리케이션에는 사용이 제한됩니다.
CNC 기술로 가공된 액체 냉각판은 유연한 채널 설계, 높은 회로 복잡성 및 정밀도를 제공합니다. 일반적으로 스탬핑된 액체 냉각판보다 두껍고 고전력 모듈 전원 공급 장치와 같이 특정 모양이나 디자인이 필요한 고성능 시나리오에서 널리 사용됩니다.
프로젝트에 어떤 종류의 배터리 액체 냉각 시스템이 필요합니까?
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